Von Humboldts Zitteraal-Mythos bestätigt

Ein buchstäblich schockierendes Verhalten: Zitteraale können potenziellen Feinden mit einem Sprung aus dem Wasser tatsächlich besonders starke Stromschläge verpassen. Wie eine Studie im Fachmagazin „Proceedings of the National Academy of Sciences“ zeigt, nutzen die bizarren Fische diese Strategie vor allem, wenn sie sich in die Enge getrieben fühlen. Nach über 200 Jahren entpuppt sich damit eine lange als unglaubwürdig abgestempelte Erzählung des Naturforsches Alexander von Humboldt als plausibel.

Die in Südamerika heimischen Zitteraale sind bekannt für die starken Stromschläge, mit denen sie ihre Jagdbeute bewegungsunfähig machen: Spannungen von über 600 Volt können die bis zu 2,8 Meter langen Fische mit ihren elektrischen Organen erzeugen. Ein Beutetier in der Nähe verfällt dadurch in unkontrollierte Krämpfe, und der Aal hat leichtes Spiel. Mithilfe der heftigen Stromstöße erlegt Electrophorus electricus vor allem andere Fische – und ist auch in der Lage, größere Tiere außer Gefecht zu setzen.

Doch können Zitteraale sogar ausgewachsene Pferde zur Strecke bringen? Genau das behauptet der Naturforscher Alexander von Humboldt in einem rund 200 Jahre alten Bericht. Seine Geschichte galt jedoch als unglaubwürdig – bis jetzt. Denn nun hat der Zitteraal-Experte Kenneth Catania von der Vanderbilt University in Nashville herausgefunden, dass von Humboldt seinerzeit wahrscheinlich doch nicht übertrieben hat.

Mythos oder wahre Geschichte?

Von Humboldts Bericht aus dem Jahr 1807 mutet auf den ersten Blick wie eine Fantasiegeschichte an: Er beschreibt, wie er und seine Assistenten im Rahmen einer Erkundung des Amazonasgebiets versuchten, Zitteraale für Forschungszwecke zu fangen und dafür Pferde in das Wasser trieben. Das Ziel: Die Aale sollten sich an den Tieren entladen, sodass sie sich anschließend gefahrlos fangen ließen.

Doch die Aktion verlief völlig anders als geplant. Wie von Humboldt berichtet, attackierten die bizarren Fische die Pferde regelrecht. Sie sollen sie angesprungen und zwei der Pferde so paralysiert haben, dass sie binnen fünf Minuten ertranken. „Als ich diese Erzählung zum ersten Mal las, hielt ich sie für unrealistisch“, sagt Catania. „Warum sollten die Aale die Pferde angreifen anstatt einfach fortzuschwimmen?“

Sprung-Angriffe aus dem Aquarium

Dann jedoch beobachtete der Wissenschaftler erstmals ähnlich spektakuläre Verhaltensweisen bei den Zitteraalen in seinem Aquarium: Näherte sich Catania den Fischen mit einem Netz, schalteten die Tiere zuweilen auf Angriff um. Sie schnellten dann aus dem Wasser, drückten ihr Kinn an den potenziellen Feind – in diesem Fall den Griff des Netzes – und wehrten sich mit Hochspannungssalven.

Um diesen Sprung-Angriffen genauer auf den Grund zu gehen, führte Catania Experimente mit speziell präparierten Feind-Attrappen durch. Er reizte die Tiere mit einem Plastik-Arm und einem Alligatorkopf – beide waren mit Leucht-LEDs sowie einem leitenden Metallstreifen ausgerüstet. „Die Aale reagieren nur auf Objekte, die Elektrizität leiten“, erklärt der Forscher. Das mache Sinn, da alle Lebewesen diese Eigenschaft erfüllen.

Je höher, desto effektiver

Springt der Aal einen höher liegenden Bereich seines Opfers an, schließt sich der Stromkreis über eine größere Körperfläche © Kenneth Catania/ Vanderbilt University

Catanias Ergebnisse zeigen, wie wirkungsvoll der Sprung aus dem Wasser ist: Je höher die Stelle ist, an der die Zitteraale beim Angriff mit ihrem Kopf den Feind berühren, desto heftiger fällt der verpasste Stromstoß aus. Laut dem Wissenschaftler liegt das an dem raffinierten Elektro-System der langgestreckten Tiere. Wie in einer Batterie sind in ihm stromerzeugende Muskelzellen in Reihe geschaltet – die Entladung dieser Zellen erfolgt über eine Berührung des Opfers mit der Kopf- oder der Schwanzspitze, die als Plus- und Minuspol fungieren.

Bei der Jagd unter Wasser funktioniert dieses System äußerst effektiv. Befindet sich jedoch ein Teil des Körpers des Feindes außerhalb des Wassers, ist der Effekt vergleichsweise gering. Strom fließt dann nur durch den untergetauchten Bereich. Springt der Aal hingegen einen höher liegenden Bereich seines Opfers an, schließt sich der Stromkreis über eine größere Körperfläche. „Dadurch kann der Aal den Eindringling mit maximaler Schlagkraft erwischen“, sagt Catania.

Die unangenehmen Folgen eines solchen Sprung-Angriffs veranschaulichten im Versuch die hell aufleuchtenden LED-Dioden an den Attrappen. „Man muss sich das Aufleuchten als Symbol für die Stimulation von Schmerz-Nerven vorstellen. Dann bekommt man einen Eindruck davon, wie effektiv diese Angriffe sein können“, so der Forscher.

Überlebensstrategie in der Trockenzeit

Doch warum attackieren die Aale überhaupt Tiere, die eigentlich nicht in ihr Beuteschema passen? Auch darauf fand Catania Hinweise. Er stellte fest: Die Fische zeigten das Sprungverhalten vor allem dann, wenn das Wasser im Aquarium besonders niedrig stand. Wahrscheinlich fühlen sie sich in dieser Situation besonders leicht in die Enge getrieben, vermutet der Wissenschaftler.

In der Natur bringen niedrige Wasserstände Zitteraale vor allem während der Trockenzeit in Bedrängnis. Gefangen in kleinen Tümpeln oder flachen Wasserarmen ist Flucht keine Option – und die Aale müssen sich gegen Landräuber entsprechend rabiat verteidigen, erklärt Catania. „Es ist deshalb durchaus plausibel, dass von Humboldt am 19. März 1800 ein solches Verhalten beobachtet hat“, schließt er. (PNAS, 2016; doi: 10.1073/pnas.1604009113)

(Vanderbilt University, PNAS, 07.06.2016 – DAL)